Солнечные дистилляторы
Производство питьевой воды – большая проблема. Во многих районах земного шара применение в этих целях солнечной энергии особенно перспективно. Простейшей дистилляционной (опреснительной) системой является резервуар с водой, имеющий наклонную стеклянную крышу (рис. 3.7).
Резервуар выполнен в виде теплоизолированного и зачернённого изнутри сосуда, дно которого заливается холодной водой или водой, требующей очистки. Солнечные лучи, проходя через стеклянную поверхность, поглощаются зачернёнными стенками. В результате нагрева воды происходит её испарение. Водяные пары конденсируются на прозрачной крышке резервуара, имеющей температуру наружной среды, и пресная вода стекает по наклонным поверхностям в сборник.
Солнечные дистилляторы широко применяются в районах, где особенно наблюдается дефицит в пресной воде при достаточных запасах засоленных вод.
Рис. 3.7. Солнечный дистиллятор
На рисунке обозначено: 1 — вода; 2 — выход очищенной воды; 3 — вход очищаемой воды; 4 — выпуск воды с повышенным содержанием соли или примесей; 5 — пар; 6— пленка конденсата; 7 — стеклянная крыша; 8 — тепловая изоляция
Одним из самых нетрадиционных и экзотических способов использования солнечной энергии является её аккумулирование в искусственных или естественных водоёмах с солёной водой, которые могут рассматриваться как водяные солнечные коллекторы. Эти коллекторы получили название «солнечные пруды». (рис. 3.8).
Рис. 3.8. Электростанция на базе «солнечного пруда»
На рисунке обозначено: слои с концентрацией соли: I – с низкой; II – со средней; III – с высокой (горячий слой); С – солнце; А – конденсатор; Б – генератор электричества; В – турбина; Г – теплообмениик-испаритель (парогенератор); Д2 – насос; Д3 – насос для холодной воды; Д – насос для горячей воды; П – пар, получаемый из низкокипящей жидкости.
К активным тепловым солнечным системам относятся плоские, а также параболические зеркальные концентраторы с одной и двумя степенями свободы и со специальными приводами, позволяющими системе «следить» за положением Солнца на небосводе (рис. 3.9).
Подобные концентраторы применяются в лабораториях, в некоторых случаях промышленных условиях в целях получения сверхчистых сплавов. Простейшие системы такого вида используются также в бытовых условиях – для приготовления пищи – и кипячения воды и получили название «солнечные кухни», применяемые в отдалённых районах, куда затруднён подвоз топлива.
а б
Рис. 3.9. Следящие солнечные системы
